(57)【要約】【課題】高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する焼却灰などの処理対象物を、連続的に、かつ、多量に、適切にスラグ化する。【解決手段】内部を処理対象物Ｍを溶融可能な高温雰囲気とする加熱手段１ｃを持った溶融炉１と、処理対象物Ｍの受け入れ口２ａと送り出し口２ｂとを備え、送り出し口２ｂを溶融炉１の投入口１ａに連通させると共に、内部をこの処理対象物Ｍの溶融温度よりやや低い高温雰囲気とする予備加熱手段２ｃを持った搬送筒体２とを有している。搬送筒体２は、筒内面を耐熱材料２ｆによって覆われていると共に、筒内部に耐熱材料２ｆによって構成された螺旋状隆起部２ｊを有しており、螺旋状隆起部２ｊの作用によって搬送筒体２の回転駆動により、受け入れられた処理対象物Ｍを次第に加熱させながら溶融炉１に送り込むようにしてある。【選択図】図１
2005230725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼却灰、肉骨粉などの高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する処理対象物の処理装置であって、
処理対象物の投入口と排出口とを備えると共に、内部をこの処理対象物を溶融可能な高温雰囲気とする加熱手段を持った溶融炉と、
処理対象物の受け入れ口と送り出し口とを備え、送り出し口を溶融炉の投入口に連通させると共に、内部をこの処理対象物の溶融温度よりやや低い高温雰囲気とする予備加熱手段を持った搬送筒体とを有しており、
この搬送筒体は、筒内面を耐熱材料によって覆われていると共に、筒内部に耐熱材料によって構成された螺旋状隆起部を有しており、この螺旋状隆起部の作用によって搬送筒体の回転駆動により、受け入れられた処理対象物を次第に加熱させながら溶融炉に送り込むようにしてあることを特徴とする焼却灰などの処理装置。
【請求項２】
搬送筒体がフード内に納められており、このフード内に吹き込ませる冷却エアによって搬送筒体の筒内面を覆う耐熱材料の劣化を防止するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の焼却灰などの処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、焼却灰や肉骨粉などの高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する処理対象物を、連続的に、かつ、多量に、適切にスラグ化できるようにする処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一般廃棄物や産業廃棄物の多くは焼却処理されている。この焼却処理により多量の焼却灰が生じることとなるが、この焼却灰には有害物質が少なからず含まれているため、その最終処分は多くの場合、特定の処分場での埋設によらざるを得ないところである。
【０００３】
こうした焼却灰は、１２００℃以上の超高温下で溶融され、溶融後の冷却硬化によってスラグとなることが知られている。このようにした場合、焼却灰を減量されたスラグとでき処分場の延命に資すると共に、スラグ化によって有害物質の溶出が防げることから、焼却灰からコンクリート用の骨材などとして利用可能な資源を生成できることとなり、これは資源循環型社会の構築に大きく資するものである。
【０００４】
しかるに、こうした焼却灰を直接溶融炉に投入した場合、その全てが適切に溶融されないことが多く、このため従来は一つの溶融炉を使っては一時間当たり５００ｋｇを越える焼却灰をスラグ化させることは実際上できなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする主たる問題点は、高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する焼却灰などの処理対象物を、連続的に、かつ、多量に、適切にスラグ化できるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、この発明にあっては、処理装置が、以下の（１）〜（４）の構成を備えたものとした。
（１）焼却灰、肉骨粉などの高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する処理対象物の処理装置であって、
（２）処理対象物の投入口と排出口とを備えると共に、内部をこの処理対象物を溶融可能な高温雰囲気とする加熱手段を持った溶融炉と、
（３）処理対象物の受け入れ口と送り出し口とを備え、送り出し口を溶融炉の投入口に連通させると共に、内部をこの処理対象物の溶融温度よりやや低い高温雰囲気とする予備加熱手段を持った搬送筒体とを有しており、
（４）この搬送筒体は、筒内面を耐熱材料によって覆われていると共に、筒内部に耐熱材料によって構成された螺旋状隆起部を有しており、この螺旋状隆起部の作用によって搬送筒体の回転駆動により、受け入れられた処理対象物を次第に加熱させながら溶融炉に送り込むようにしてある。
【０００７】
かかる構成によれば、処理対象物をそれを溶融させる高温に保たれた溶融炉に送り込む前に、この処理対象物をこの溶融温度よりやや低い温度までこの処理対象物を搬送させながら万遍なく加熱させることができ、この加熱によって溶融炉において処理対象物を万遍なく適切に溶融させるようにすることができる。この結果、溶融炉に直接処理対象物を送り込む場合に比べ、単位時間当たりの処理対象物のスラグ化処理量を適切に増大させることが可能とされる。
【０００８】
前記搬送筒体がフード内に納められており、このフード内に吹き込ませる冷却エアによって搬送筒体の筒内面を覆う耐熱材料の劣化を防止するようにしておくこともある。
【０００９】
このようにした場合、搬送筒体の耐久性を適切に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる処理装置によれば、高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する焼却灰などの処理対象物を、連続的に、かつ、多量に、適切にスラグ化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１ないし図４に基づいて、この発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１２】
なお、ここで図１は、実施の形態にかかる処理装置を含んで構成される処理ラインの概要を示した構成図であり、また、図２は、この処理装置を構成する溶融炉１の構成を、また、図３および図４は、この処理装置を構成する搬送筒体２の構成を、それぞれ示している。
【００１３】
この実施の形態にかかる処理装置は、焼却灰や肉骨粉などの高温加熱によって溶融されその後の冷却固化によりスラグ化する処理対象物Ｍを、連続的に、かつ、多量に、適切にスラグ化して減量させると共に、さらには再資源化もできるようにするものである。
【００１４】
すなわち、かかる処理対象物Ｍをスラグ化（溶融固化物化）して、減量化すると共に、路盤材、コンクリート用骨材、アスファルト混合物用骨材、埋め戻し材、コンクリート二次製品用材料などとして、再資源化できるようにもするものである。かかるスラグ化にあたっては、処理対象物Ｍに含まれる有機物は燃焼ガス化し、一方、処理対象物Ｍに含まれる無機物は溶融されその後の冷却によりガラス質の固化物、つまり、スラグＳとなる。このスラグ化は１２００℃以上の高温雰囲気に処理対象物Ｍを置くことによりなされることから、ダイオキシン類の分解削減に有効とされ、また、処理対象物Ｍを減量しながらこの処理対象物Ｍを重金属の溶出を生じさせないスラグＳとすることができるものである。処理対象物Ｍの体積は、このスラグ化によって、３分の１程度となる。
【００１５】
かかる処理装置は、溶融炉１と、この溶融炉１に処理対象物Ｍを予備加熱しながら連続的に送り込む搬送筒体２とを有している。
【００１６】
典型的には、処理対象物Ｍは、受け入れホッパー３、パケットエレベーター４などの搬送ラインを介して選別装置５に送られ、一定以上の大きさのものは粉砕機６を介して再度受け入れホッパー３に回帰される。選別装置５から送り出される処理対象物Ｍは磁選機７にかけられて鉄分８を除去され、ベルトコンベヤ９、パケットエレベーター１０などの搬送ラインを介して搬送筒体２に送り込まれる。溶融炉１において溶融された処理対象物Ｍは溶融炉１からの排出後スラグコンベヤ１１によって冷却固化されてスラグＳとなり、ベルトコンベヤ１２、スラグホッパー１３などの搬送ラインを介して二次製品工場などに移送される。二次製品工場などではスラグＳがさらに砂利状、砂状に加工され、前記骨材などとして利用し得る性状のものにされる。
【００１７】
搬送筒体２には、排気ラインＡが接続され、搬送筒体２から生じるガスはガス冷却塔１４、集塵装置１５、排風機１６、煙突１７などからなるこの排気ラインＡを通じて処理される。また、溶融炉１にも、排気ラインＢが接続され、溶融炉１から生じるガスは、二次燃焼室１８、ガス冷却塔１９、集塵装置２０、排風機２１、煙突２２などからなるこの排気ラインＢを通じて処理される。
【００１８】
溶融炉１は、処理対象物Ｍの投入口１ａと排出口１ｂとを備えると共に、内部をこの処理対象物Ｍを溶融可能な高温雰囲気とする加熱手段１ｃを有している。
【００１９】
図示の例にあっては、かかる溶融炉１は、上端を投入口１ａ、下端を排出口１ｂとした筒状をなし、また、内面を高耐久性キャスターなどの耐熱材料１ｅで覆われた筒状をなすように構成されている。図示の例では、この溶融炉１の投入口１ａと排出口１ｂとの間にある上壁に加熱手段１ｃとしての重油バーナー１ｄが設けられており、この重油バーナー１ｄによって溶融炉１内は１５００℃〜１６００℃の超高温雰囲気に保たれるようになっている。溶融炉１の外側にはジャケット１ｆが被装されており、このジャケット１ｆ内に冷却水１ｇを通すことにより、溶融炉１の内面を覆う耐熱材料１ｅの劣化を防止するようにしてある。溶融炉１の排出口１ｂにはスラグコンベヤ１１に続く案内路２３が接続されており、この案内路２３を通ってスラグコンベヤ１１に送り込まれた溶融された処理対象物Ｍがこのスラグコンベヤ１１において冷却固化されてスラグ化される。また、排気ラインＢはこの案内路２３に接続されており、溶融炉１に送り込まれた処理対象物Ｍが溶融される前に排気ラインＢに入り込んでしまうといったことがないようにしてある。
【００２０】
搬送筒体２は、処理対象物Ｍの受け入れ口２ａと送り出し口２ｂとを備え、送り出し口２ｂを溶融炉１の投入口１ａに連通させると共に、内部をこの処理対象物Ｍの溶融温度よりやや低い高温雰囲気とする予備加熱手段２ｃを有している。
【００２１】
かかる搬送筒体２は、筒内面を耐熱材料２ｆによって覆われていると共に、筒内部に耐熱材料２ｆによって構成された螺旋状隆起部２ｊを有しており、この螺旋状隆起部２ｊの作用によって搬送筒体２の回転駆動により、受け入れられた処理対象物Ｍを次第に加熱させながら溶融炉１に送り込むようになっている。
【００２２】
図示の例にあっては、かかる搬送筒体２は、基台２ｋ上に図示しない駆動手段によってその筒軸を中心に回転駆動されるように支持されたロータリーキルンを構成するような筒両端を解放させた金属筒２ｍを主体として構成されている。金属筒２ｍは、筒一端をやや上方に位置させるように傾斜状に支持されており、この筒一端側に受け入れ口２ａが設けられている。また、筒他端側の下側部に送り出し口２ｂが設けられていると共に、この筒他端に予備加熱手段２ｃを構成する重油バーナー２ｄが取り付けられている。図示の例では、かかる重油バーナー２ｄは、金属筒２ｍの筒他端の側方に形成されたテーブル２ｎ上に、金属筒２ｍの筒軸線にほぼ沿った向きに進退調整可能に支持されており、この筒他端からの金属筒２ｍ内へのバーナーノズル２ｅの入り込み寸法を可変調整できるようにしてある。
【００２３】
この金属筒２ｍの内面は耐熱材料２ｆによって覆われている。図示の例にあっては、耐火レンガ２ｇをこの金属筒２ｍの内面に貼り付けるようにして、この金属筒２ｍの内面を耐熱材料２ｆによって覆うようにしている。また、図示の例にあっては、金属筒２ｍの筒軸線を巡る螺旋状をなすように、金属筒２ｍの内部に耐火レンガ２ｇによって覆われていない螺旋状の溝２ｈを形成させると共に、この螺旋状の溝２ｈに耐火レンガ２ｇの上面より高いレベルまで高耐久性キャスター２ｉを打ち込むことにより、金属筒２ｍの内部、つまり、搬送筒体２の筒内部に、前記螺旋状隆起部２ｊを形成させるようにしている。このようにした場合、螺旋状隆起部２ｊが摩耗などしてきた場合には、この螺旋状隆起部２ｊを形成する高耐久性キャスター２ｉを打ち込み直すなどするだけで所期の状態に戻すことができ、保守コスト・保守手間を軽減させることができる。螺旋状隆起部２ｊは、金属筒２ｍの正転によって受け入れ口２ａから受け入れられた処理対象物Ｍを漸次送り出し口２ｂに向けて攪拌しながら搬送させるように形成されている。このように漸次搬送される処理対象物Ｍは前記予備加熱手段２ｃによって搬送筒体２の送り出し側に向かうに連れて次第に万遍なく加熱される。螺旋状隆起部２ｊのピッチ、金属筒２ｍの回転数は、単位時間あたりに搬送すべき処理対象物Ｍの搬送量に応じて決せられる。
【００２４】
かかる搬送筒体２は、その内部を、前記予備加熱手段２ｃによって、前記処理対象物Ｍの溶融温度よりやや低い高温雰囲気に保たれる。図示の例では、前記のように設置される重油バーナー２ｄによって、搬送筒体２の内部温度が、搬送筒体２の受け入れ口２ａ側においておよそ９００℃、搬送筒体２の送り出し口２ｂ側においておよそ１２００℃となるようにしている。
【００２５】
これにより、この実施の形態にかかる処理装置によれば、処理対象物Ｍをそれを溶融させる高温に保たれた溶融炉１に送り込む前に、この処理対象物Ｍをこの溶融温度よりやや低い温度までこの処理対象物Ｍを搬送させながら万遍なく加熱させることができ、この加熱によって溶融炉１において処理対象物Ｍを万遍なく適切に溶融させるようにすることができる。この結果、溶融炉１に直接処理対象物Ｍを送り込む場合に比べ、単位時間当たりの処理対象物Ｍのスラグ化処理量を適切に増大させることが可能とされる。溶融炉１に直接処理対象物Ｍを送り込むようにした場合には、一時間当たり５００ｋｇの処理が限界であったが、この実施の形態のようにした場合、一時間当たり４ｔ以上の処理ができることが認められた。
【００２６】
また、この実施の形態にあっては、前記搬送筒体２がフード２０内に納められており、このフード２０内に吹き込ませる冷却エアによって搬送筒体２の筒内面を覆う耐熱材料２ｆの劣化を防止するようにしてある。
【００２７】
図示の例にあっては、搬送筒体２を構成する金属筒２ｍを、この金属筒２ｍの外周面との間に通気路２０ａを形成させた状態で、基台２ｋに取り付けたフード２０によって覆うようにしている。
【００２８】
これにより、この実施の形態にあっては、搬送筒体２の耐久性を適切に向上させることができる。
【００２９】
なお、かかるフード２０の内面には、フード２０内に吹き込まれる冷却エアが金属筒２ｍの全周を巡るように、かかる冷却エアを案内するヒレ状の案内板を設けておくことが好ましい。
【００３０】
また、図示の例にあっては、搬送筒体２は処理対象物Ｍの受け入れ口２ａ側において排気ラインＡに接続されており、大気圧よりやや低い負圧がこの受け入れ口２ａ側に生じるようにして、搬送筒体２内で生じるガスをこの排気ラインＡによって引き出すようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態にかかる処理装置を含む処理ラインの概要を示した構成図
【図２】溶融炉１の断面構成図
【図３】搬送筒体２の断面構成図
【図４】搬送筒体２の断面構成図（筒軸線に直交する向きでの断面）
【符号の説明】
【００３２】
Ｍ  処理対象物
Ｓ  スラグ
１  溶融炉
１ａ  投入口
１ｂ  排出口
１ｃ  加熱手段
２  搬送筒体
２ａ  受け入れ口
２ｂ  送り出し口
２ｃ  予備加熱手段
２ｆ  耐熱材料
２ｊ  螺旋状隆起部
【図１】
2005230725.tif 000003
【図２】
2005230725.tif 000004
【図３】
2005230725.tif 000005
【図４】
2005230725.tif 000006